تکنولوژی
دستیابی دستگاه واکنش‌دهنده همجوشی "جونیور" به نقطه عطف، مغناطیس غول‌پیکر نیم تنی نیوزیلند به‌کار افتاد
شرکت فناوری OpenStar واقع در ولینگتون با موفقیت مغناطیس نیم تنی خود به نام جونیور، که جزء کلیدی نخستین دستگاه همجوشی انرژی آنها در نیوزیلند خواهد بود، را به‌کار گرفته است. این دستگاه از ابررساناهای دمای بالا (HTS) بهره می‌برد و مغناطیس آن به شکل یک دونات است که در یک محفظه خلاء معلق می‌ماند. توان جوجیور از طریق تکنولوژی پمپاژ شار که دارای حق تقلید است تأمین می‌شود. این دستاورد یک گام مهم به سمت هدف استفاده از همجوشی هسته‌ای برای تولید انرژی پایدار می‌باشد.
شرکت مستقر در ولینگتون گام مهمی به سوی تکمیل پروتوتایپ دستگاه انرژی همجوشی خود برداشته است. با تکمیل پروژه، دستگاه شرکت OpenStar Technologies اولین دستگاه انرژی همجوشی نیوزیلند خواهد بود. این شرکت در حال ساخت یک واکنش‌دهنده دیپول معلق (LDR) است که به‌طور منحصر به‌فرد از منابع تغذیه جدید استفاده کرده و از ابررساناهای دمای بالا (HTS) در یک مغناطیس الکترومغناطیسی معلق بهره می‌برد. اکنون OpenStar مغناطیس نیم تنی و به شکل دونات خود به نام جونیور که جزء اصلی پروتوتایپ واکنش‌دهنده همجوشی آنها خواهد بود، را با موفقیت به‌کار گرفته است. شرکت از فناوری کلیدی با حق تقلید به نام پمپاژ شار برای تأمین انرژی جونیور استفاده کرده است. سازه جونیور به‌گونه‌ای طراحی شده که می‌تواند نیروی متراکم معادل 74 تن را تحمل کند و در برابر فشاری که می‌تواند باعث فروپاشی خودبه‌خودی شود مقاومت می‌کند. تقریباً نیمه‌ای از رسانای ReBCO در کویل‌های داخلی که بسته میانی کویل را تشکیل می‌دهد استفاده شده است. کویل‌های باقیمانده در بالا و پایین مغناطیس قرار دارند. ساختار باید به شکل مهمی از منطقه میدان صفر که منابع تغذیه داخلی را جای داده است، محافظت کند. برای دستیابی به دماهای کاری کریوژنیک برای مغناطیس، OpenStar از خنک‌سازی رسانش با استفاده از حلقه گاز هلیوم استفاده می‌کند. این حلقه در طول فرآیند شارژ مجدد متناوب، دمای‌های کریوژنیک را حفظ می‌کند که به دلیل ظرفیت محدود نیرو از منابع تغذیه داخلی ضروری است. "نقطه عطف فعلی ما شامل محدود کردن پلاسما با مغناطیسی است که توسط پمپاژ شار شارژ شده است. تا کنون ما چنین مغناطیسی را در کمتر از ۲ سال طراحی، ساخت و آزمایش کرده‌ایم، که خود یک دستاورد است،" گفته شد OpenStar Technologies. این شرکت ادعا می‌کند برای ماشین‌های همجوشی سنتی، پلاسما درون یک ساختار ثابت از ابررساناها محدود می‌شود. برای دیپول معلق، ابررساناها درون مغناطیس به شکل دونات نگه داشته می‌شوند که خطوط میدان خارجی دارند و پلاسما را به شکل دیپول در اطراف مغناطیس محدود می‌کنند. "ما می‌توانیم این شکل را در طبیعت با مغناطیس‌سپهر زمین مشاهده کنیم," گفت OpenStar Technologies. هنگامی که به بهره‌برداری برسد، جونیور درون یک محفظه خلاء معلق خواهد بود، به همین خاطر به آن دیپول معلق می‌گویند. این روش که توسط پمپاژ شار ممکن شده است به چالش اصلی همجوشی یعنی تولید مجدد قابل اعتماد فرآیندی که خورشید را تأمین می‌کند، می‌پردازد. انجام این کار نیاز به دمای بالای ۱۰۰ میلیون درجه سلسیوس دارد تا واکنش همجوشی راه‌اندازی شود، جایی که دو یون ترکیب شده و مقدار بزرگی از انرژی آزاد می‌کنند. شرکت ادعا می‌کند که مغناطیس از ۱۴ کویل بدون عایق با استفاده از ابررسانای ReBCO تشکیل شده است. هر کویل تا ۱۰۰ چرخش دارد که لایه‌های متفاوتی از نوار HTS و خمیر لحیم را جای داده است. کویل سپس درون یک کوره کنترل شده دمایی قرار می‌گیرد تا لحیم به طور یکنواخت توزیع شود. برای تضمین کیفیت، آنها در نیتروژن مایع (۷۷ K) آزمایش می‌شوند. استفاده از مدل‌سازی عنصر محدود (FEM) برای تأیید نهایی استفاده می‌شود. شرکت ادعا کرد که کویل‌ها در دامنه دمایی ۳۰ – ۵۰ K در ۱۴۴۰ A کار می‌کنند و می‌توانند به اوج ۵.۶ T رسیده و ۰.۵ MJ انرژی ذخیره کنند. "این قدرت میدان برای همجوشی در سطح نیروگاه کافی نیست با این حال این هدف جونیور نیست. این دستگاه برای آزمایش ادغام تجهیزات تغذیه انرژی HTS در یک مغناطیس دیپول معلق طراحی شده است."
